[发明专利]智能节电最优控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种节能技术领域的自动控制系统，具体为一种智能节电 最优控制系统。

背景技术

众所周知，地球的能源和资源是有限的，为了最大限度地保障经济的可持 续增长，人们在积极寻找新能源和开发可再生能源的同时，时刻不可放松对现 有能源的节约，这是全人类共同关心的议题和共识。为了有效和最大限度地节 约利用能源，最根本的办法在于先进科学与技术的应用。其中，如何使气体放 电灯达到有效使用而又节能的效果就是一项当前十分突出而又紧迫的技术任 务，因为利用气体放电灯的优越光通量特性作为路灯使用，其数量之大已经遍 及城乡各地道路。当气体放电灯作为道路照明时，在保证有效照明的情况下， 如何实现最大限度的节电，这对国家社会经济发展的意义不言而喻，然而，要 使得气体放电灯实现真正意义上的节电，至今为止仍然存在着诸多技术难题。 就当前已被采用的诸多技术来看，概括地说，基本上是利用降压装置或相类似 的技术来实现照明节电，这是气体放电灯照明节电的技术误区。

经对现有技术文献的检索发现，王健、褚晓广：“智能型节能路灯控制器的 研究与实现”(《自动化与仪表》2007年第1期)，该文介绍了“智能型路灯控制 器的节能原理，提出了TCP/IP协议在单片机上简化实现”，并重点介绍了“控 制器的主要功能及其软硬件设计”。上述文献认为：“根据人体视觉对光线适应 的理论，人眼对光线的感觉和光线成对数关系，即光照降低10％，而人的视觉仅 降低1％，因此适当降低光照可以节能而并不影响人的视觉。在路灯的供电回路 中，能量除了满足发光外，多余部分产生热量，而这部分热量除造成浪费外并 减损灯具寿命，将产生热能的这部分能量回馈给电网可以实现节能并不影响照 度，本控制器就是在以上节能原理的基础上进行设计的。”因而建立了由远程 监控中心和网络控制器组成的路灯监控系统，所述远程监控中心，“主要有管 理计算机和数据库组成，管理中心与网络控制器的通讯利用Internet实现。监 控中心的管理计算机具有最高的操作优先级，可以向网络控制器发布命令，对 全部的网络控制器进行巡检和控制，并下传和更新控制策略，把重要的数据进 行存储。”所述网络控制器，“解析来自管理中心的命令，对当前工况的数据 进行存储并报告给管理中心。在管理中心无人值守时依据时间芯片和既定的控 制策略进行节能控制。其中网络控制器是监控系统的关键。”

该文献所提出的路灯节能控制器由于控制技术所基于的“节能原理”存在着 较大的偏面性，进而所确立的“路灯控制器采用时钟自动控制、照度控制和电 压的闭环调光控制”策略及其所组成的“监控系统”必然存在着局限性而无法 真正实现路灯在有效照明状态下的节电效果，其关键原因在于它没有全面考虑 气体放电灯的技术特性，换句话说，节能省电必须遵循以下基本的科学前提条 件：(1)灯光照明光通量不得低于最低限值；(2)灯光照明必须确保尽量高的 能量转换效率；(3)不影响气体放电灯的使用寿命必须以灯电压—功率特性曲 线为理论依据。这些前提条件均是上述文献所缺乏的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足和缺陷，提供一种智能节电 最优控制系统，使其能够在有效照明前提下实现气体放电灯的高效、安全节电 效果，以下将由气体放电灯配接镇流器及触发器后所构成的路灯称为气体放电 路灯。